现在,美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的科学家设计出了一种新的纳米储氢复合材料,其由金属镁纳米离子散落在一个聚甲基丙烯酸甲酯(同树脂玻璃有关的聚合物)基质组成。新材料在常温下就能快速地吸收和释放氢气,在吸收和释放氢气的循环中,金属镁也不会氧化。

  研究人员詹弗·厄本表示,这项研究表明,在设计纳米复合材料中,他们能够突破基本的热力学和动力学障碍,让物质很好地结合在一起;而且也能有效地平衡新复合材料中的聚合物和纳米金属粒子,从而为其他能源研究领域解决相关问题提供借鉴。

  厄本和同事克里斯蒂安·基思洛维斯基使用美国能源部下属的国立电子显微镜中心的TEAM 0.5显微镜观察到了散落在聚合物内的单个镁纳米晶体。TEAM 0.5显微镜是全球功能最强的电子显微镜,能在0.5埃(大约是碳原子尺寸的三分之一,也是原子尺度研究的一个关键尺寸)分辨率下直接观察和分析纳米结构。使用该显微镜,研究人员也能追踪到“瑕疵”——晶体内的不规则排序和原子空白,据此,科学家能以前所未有的精度和准确度理解新储存材料中的氢原子行为。

  基思洛维斯基说:“使用TEAM 0.5显微镜,可以证实这种材料中存在着氢气,并可以直接给新材料中的氢原子阵列直接拍照,让我们更好地观察氢原子的行为。”